Remoción por adsorción de Cr (VI) del agua, empleando hidróxidos dobles laminares

Abstract

The effluents derived from industrial and mining activities contain metal ions, which represent a risk to health and the environment; among the heavy metals that stand out for their degree of toxicity is chromium. In the present work, double hydroxides lamellar (HDL) materials were synthesized and their capacity to remove by adsorption the Cr2O72- ion from potassium dichromate was evaluated. Two HDL materials Mg/Al and Mg/Al/Fe synthesized by the coprecipitation method were prepared at low supersaturation in a pH range of about 9. The material characterization was carried out by X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), finding that both samples present similar structures to the patterns of the HDL materials. By means of Fourier transform IR spectroscopy, the presence of absorption bands corresponding to the function groups: OH-, CO32, NO3- , Al-OH, Mg-OH and Fe-OH and H2O present. The equilibrium data on the adsorption of Cr2O72- on the synthesized materials demonstrate that the Mg/Al/Fe material showed a higher adsorption capacity with respect to the HDL Mg/Al material, so this material was selected to evaluate the influence of temperature (30-70°C) and the effect of pH (6-9) during the adsorption process. Finally, it was determined that the Langmuir adsorption model fitted adequately to the experimental data obtained from the adsorption isotherm of Cr2O72- on the HDL Mg/Fe/Al material.

Los efluentes derivados de actividades industriales y de minería presentan contenido de iones metálicos, los cuales representan un riesgo para la salud y para el medio ambiente, entre los metales pesados que destacan por su grado de toxicidad, se encuentra el cromo. En el presente trabajo se sintetizaron materiales hidróxidos dobles laminares (HDL) y se evaluó la capacidad que presentan para remover mediante adsorción el ion Cr2O7 2- proveniente del dicromato de potasio. Se prepararon dos materiales HDL Mg/Al y Mg/Al/Fe sintetizados por el método de coprecipitación a baja sobresaturación en un rango de pH aproximado a 9. La caracterización del material se llevó a cabo por difracción de rayos-X (DRX) y espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR), encontrando que ambas muestras presentan estructuras similares a los patrones de los materiales HDL. Por medio de la espectroscopia de IR por transformada de Fourier se analizó la presencia de bandas de absorción correspondientes a los grupos funciones: OH-, CO3 2, NO3 - , Al-OH, Mg- OH y Fe-OH y H2O presentes. Los datos de equilibrio en la adsorción de Cr2O7 2- sobre los materiales sintetizados demuestran que el material Mg/Al/Fe demostró una mayor capacidad de adsorción respecto al material HDL Mg/Al, por lo cual se seleccionó este material para evaluar la influencia de la temperatura (30-70°C) y el efecto del pH (6-9) durante el proceso de adsorción. Por último, se determinó que el modelo de adsorción de Langmuir se ajustó de manera adecuada a los datos experimentales obtenidos a partir de la isoterma de adsorción del Cr2O7 2- sobre el material HDL Mg/Fe/Al.